Электропривод Советский патент 1989 года по МПК H02P5/06 

У

м

СП

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе с повышенной точностью регулирования скорости вращения двигателя.

Цель изобретения - повьшение точности и распшрение диапазона регулирования по скорости.

На чертеже приведена схема электропривода.

Электропривод содержит электродвигатель 1, последовательно соединенные генератор 2 опорной частоты, первый счетчик 3, согласующий элемент 4, фазовращатель 5, установленный на валу электродвигателя 1, последовательно соединенные первьй частотно-фазовый дискриминатор 6, усилитель 7 мощности, к выходу которого подключен электродвигатель 1, последовательно соединенные измерительная обмотка фазовращателя, 5, формирователь 8 импульсов и блок 9 коррекции . выход которого подключен к первому входу первого частотно-фазового дискриминатора 6, блок 10 задания, выходом соединенньй со счетным входом второго счетчика 11, а входом - с генератором 2 опорной частоты, второй частотно-фазовый дискриминатор 12, первьй и второй ключевые элементы 13 и 14, третий счетчик 15 и цифровой сумматор 16.

Счетный вход второго счетчика 11 соединен с первыми входами первого и второго ключевых элементов 13 и 14, кодовые выходы второго счетчика 1 1 соединены с первыми кодовыми входами цифрового сумматора 16, а выход переноса старшего разряда второго счетчика 11 соединен с первым входом второго частотно-фазового дискриминатора 12, второй вход которого соединен с выходом блока 9 коррекции. Первый выход последнего соединен с вторым входом первого ключевого элемента 13, а второй выход - с вторым входом второго ключевого элемента 14, выходы первого и второго ключевых элементов 13 и /14 соединены с входами прямого и инверсного счета третьего счетчика 15 соответственно, кодовые выходы третьего счетчика 15 соединены со вторыми кодовыми входами цифрового сумматора 16, выход переноса старшего разряда которого соединен с вто

5

0

5

0

рым входом первого частотно-фазового дискриминатора 6.

Электропривод работает следующим образом.

Частота выходного сигнала фазовращателя 5 является суммой частоты возбуждения Me и частоты вращения вала электродвигателя 1. Частота возбуждения фазовращателя 5 определяется выходной частотой Won генератора 2 опорной частоты и коэффици- циентом деления N, первого счетчи п 03,-.

Согласующий элемент 4 формирует из цифрового импульсного сигнала гармонический и усиливает до необходимой мощности для согласования с входным сопротивлением обмотки возбуждения фазовращателя 5.

Выходной сигнал фазовращателя 5 частотой СО дь Q 8 через формирователь 8 импульсов и блок 9 коррекции поступает на второй вход первого частотно-фазового дискриминатора 6. Выходное напряжение генератора 2 опорной частоты частотой Won поступает на задающее устройство 10, обеспечивающее преобразование в соответствии с выражением

We

N

g.

N,

где

N,

коэффициент деления задающего устройства 10; коэффициент пересчета (деления) второго счетчика 1 1 .

5

0

5

С блока 10 задания выходной сигнал поступает на сигнальные входы первого и второго ключевых элементов 13 и 14 и на второй счетчик 11, который сглаживает неравномерность импульсной последовательности задающего устройства 10.

На кодовых выходах второго счетчика 11 формируется циклическое линейно нарастающее значение кода, которое через цифровой сумматор 16 поступает на первьй вход первого частотно-фазового дискриминатора 6 в виде импульсной последовательности частотой

«ьаА ЧоNj.N

Когда на вторые входы цифрового сумматора 16 по всем разрядам поступают низкие уровни, т.е. выходы третьего счетчика 15 отсоединены, тогда выходной сигнал переноса старшего разряда цифрового сумматора 16 частотой ,д совпадает с выходным сигналом переноса старшего разряда второго счетчика 11, поступающего на первый вход второго частотно- фазового дискриминатора 12. Поскольку вторые входы частотно-фазовых дискриминаторов 6 и 12 соединены, между собой, то выходные сигналы последних полностью совпадают 4

При наличии на исполнительном валу статического момента типа трения либо пульсирующего динамического моше, чем на выходе переноса старшего р 1зряда второго счетчика 1 1 . При вычитании входных кодов (с учетом знака третьего счетчика 15) на цифровом сумматоре 16 импульс на выходе переноса старшего разряда цифрового сумматора 16 появляется позже, чем на выходе переноса старшего разряда

второго счетчика 11. Таким образом, любое истинное рассогласование системы, фиксируемое вторым частотно- фазовым дискриминатором 12, каждого такта работы вводится как поправка в

текущее фазовое рассогласование первого частотно-фазового дискриминатора 6 посредством цифрового сумматора 16 и отрабатьгоается приводом. Причем, чем больше по величине возму

Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано в электро- приводе- с повышенной точностью регулирования скорости вращения двигателя. Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона регулирования по скорости. Электропривод содержит фазовращатель 5, частота выходного сигнала к-рого является суммой частоты возВуждеиия (Оц и частоты (Одд вращения вала электродвигателя 1. Выходной сигнал фазовраща- . теля 5 через формирователь 8 импульсов и блок 9 коррекции поступает на второй вход частотно-фазового дискриминатора 6. С блока задания 10 выходной сигнал поступает на входы ключевых элементов 13, 14 и счетчик 11, к-рьй сглаживает неравномерность импульсной последовательности задающего устройства 10. При наличии на валу электродвигателя 1 статического момента типа трения, либо пульсирующего динамического момента на выходах обоих частотно-фазовых дискриминаторов (ЧФД) 6 и 12 появляется составляющая моментной ошибки. Любое истинное рассогласование сие- темы, фиксируемое ЧФД 12 в каждом такте работы, вводится как поправка в текущее фазовое рассогласование ЧФД 6 посредством цифрового сумматора 16 и отрабатывается приводом. 1 ил. о S (Л

мента типа остаточного момента сопро- 20 щающее воздействие на валу электротивления при вращении ротора двигателя на выходах обоих частотно-фазовых дискриминаторов 6 и I2 появляется статическая либо динамическая составляющая моментной ошибки. В зависимости от знака рассогласования сигнал ошибки системы в виде импульсного сигнала со скважностью v поступает с первого либо с второго выхода первого импульсно-фазового дискриминатора 6 через усилитель 7 мощности на исполнительный двигатель 1 и с первого либо второго выхода второго импульсно-фазового дискриминатора 12 на управляющие входы первого и второго ключевых элементов 13 и 14 За время существования каждого импульса по выходу второго частотно-. фазового дискриминатора 12 первый 13 или второй 14 ключевой элемент 13 или 14 пропускают на суммирующий либо вычитающий счетные входы третьего счетчика 15 определенное количество импульсов, число которых пропорционально величине фазового рассогласования импульсных сигналов по входу второго фазового дискриминатора 12. Когда кодовые выходы третьего счетчика 15 подключены к вторым кодовьм входам цифровог 6 сумматора 16 число, записанное в счетчике 3, каждый такт смены информации обновляется и суммируется с циклическим линейно нарастающим кодом, поступающим на первые кодовые входы цифрового сумматора 16. При сложении входных кодов на цифровом сумматоре 16 импульс на выходе переноса старшего разряда цифрового сумматора 16 появляется рань

двигателя, тем более интенсивно оно отрабатывается по каналу введения поправки на вторые входы цифрового сумматора 16.

Третий счетчик 15, кроме функции пересчетйого устройства, еще выступает и в роли накопителя (интегратора) истинной погрешности системы и обеспечивает сглаживание переходных процессов за счет того, что на второй вход цифрового сумматора I6 поступает текущее значение выходного кода третьего счетчика 15, а не его конечный результат в конце каждого такта.

Таким образом, за счет значительного снижения моментной составляющей ошибки повышается точность и расширяется диапазон регулирования по скорости.

Формула изобретения

45

50

55

Электропривод, содержащий электродвигатель , последовательно соединенные генератор опорной частоты, первый счетчик, согласующий элемент и фазовращатель, установленный на валу электродвигателя, последовательно соединенные первый частотно-фазовый дискриминатор и усилитель мощности, к выходу которого подключен электродвигатель, выход фазовращателя через формирователь импульсов и блок коррекции подключен к первому входу первого частотно-фазового дискриминатора, блок задания, выходом соединенный со счетным входом второго счетчика, а входом - с генератором

опорной частоты, отличающий- с я тем, что, с целью повьшения точности и расширения диапазона регулирования по скорости, в него введены второй частотно-фазовый дискриминатор, первый и второй ключевые элементы, третий счетчик и цифровой сумматор, причем счетный вход второго счетчика соединен с первыми входами первого и второго ключевых элементов, кодовые выходы второго счетчика соединены с первыми кодовыми входами циф1&ового сумматора, а выход переноса старшего разряда вто- рого счетчика соединен с первым вхо

дом второго частотно-фазового дискриминатора, второй вход которого соединен с выходом блока коррекции, пер- вьй выход-с вторым входом первого ключевого элемента, а второй выход - с вторым входом второго ключевого элемента, выходы первого и второго ключевых элементов соединены с входами прямого и инверсного счета третьего счетчика соответственно, кодовые выходы которого соединены с вторыми родовыми входами цифрового сумматора, рыход переноса старшего разряда которого соединен с вторым входом первого .частотно-фазового дискриминатора.